解析:还差两个0.5,小鹏XPILOT才能走向自动驾驶?

解析:还差两个0.5,小鹏XPILOT才能走向自动驾驶?
2021-10-25 16:24:22 路咖汽车

小鹏要转型做科技公司了?这是今年“1024小鹏汽车智能日”上,带给我的错觉。

如果说,小鹏汽车在前两次“1024智能日”上展示的硬核实力都差不多实现了,那今年小鹏汽车带来了关于未来更深层的考虑与探索,带来了超级补能系统、智能驾驶、智能机器人还有飞行汽车。

而这一次,我们把关注的重点放在“智能驾驶”这个领域上。从2022年将要上线的XPILOT 3.5到XPILOT 4.0,小鹏汽车究竟做出了什么变化,又能实现怎样的效果?

进阶0.5,为了实现什么?

从XPILOT 3.0到XPILOT 3.5,系统的更新集中于从“高速NGP”发展到“城市NGP”。而“城市NGP”是计划于2022年上半年推送给选装了XPILOT 3.5的小鹏车主的功能。

XPILOT 3.5具备城市NGP、高速NGP和VPA停车场记忆泊车等辅助功能,而且这些功能相互独立;而XPILOT 4.0的全场景智能辅助驾驶,是更进一步的把上述功能融合起来,让整个智能驾驶过程做到“无缝衔接”。

为满足3.5-4.0,换新高精地图

核心看点依旧是NGP功能,虽然两种NGP实现的功能类似,但背后的逻辑有着很大的不同。首先,高速NGP主要就是服从导航路径,识别车道、周围车辆等相对“简单”的周围环境;而到了城市道路,需要解决的就多了避让行人、机动车、非机动车、识别交通信号灯和交通规则等复杂的路况条件。

更重要的,在城市道路里由于精度不够、城市道路变化程度高等诸多原因,让原本能够支撑起高速NGP的高精地图在城市道路里变得不够用了。

所以,小鹏为了能让NGP“进城”在XPILOT 3.5上安排了新的高精地图,使用了高德的视觉高精地图。

这套高精地图,能做到日更、数据精确度达到10cm、全国高速100%覆盖。这套视觉高精地图,包含城市道路中车道线位置、车道类型、车道方向、车道交通限制信息以及交通信号灯等方位信息。而高德保持高精地图“日更”的方法除了采集车、步采背包以及飞机之外,应该还会通过“众包采集”完成。但像高精地图这样带有方位的敏感信息源,“众包采集”后期可能会存在一定的不确定性。

有了高精地图之后,怎么实现车辆的定位信息精准性?高德这套视觉高精地图,有一个定位参考图层,例如固定的交通信号灯、路牌等信息,车辆行驶至此通过摄像头捕捉到了这些信息点就能获得这个信息点的定位数据。然后,再通过算法获得车辆与信息点的相对位置。

最后,再用以上算法获得的定位去修正IMU+GPS融合定位的误差,从而实现高精地图的连贯定位。而且这套地图+算法应该会从XPILOT 3.5沿用到XPILOT 4.0上。

核心问题,感知力的增强

上面提到的,是解决了NGP进城的地图问题。而更重要的是进城之后的感知问题,它需要在整个行驶过程中,不漏掉任何一个障碍物,并且清楚的识别、预测每一个障碍物的运行轨迹,还得遵守交通规则的规划一条合理的行进轨迹。

所以,从XPILOT 3.0到XPILOT 3.5的硬件设备做出了调整,增加了两个激光雷达输出周围环境的3D深度信息。而现在小鹏正在测试其城市NGP功能,虽然通过网络上的评价以及视频中的表现来看,还不算特别流畅的程度,但好在还有时间调校一下点云+视觉的融合感知算法。

加了两颗激光雷达,能实现XPILOT 3.5系统在城市里的感知能力。但,以XPILOT 3.5升级后的硬件设备实现XPILOT 4.0的功能还是差点儿事儿。所以在XPILOT 4.0上,小鹏给出的硬件配置如下:

1两颗Orin-X自动驾驶芯片,算力达到508 TOPS;

2采用800万像素的双目摄像头,周身感知摄像头290万像素;

3激光雷达应该会换装Robosense M1。

其余的感知硬件信息暂时没有公开,但以上的几个就有足够的看点。

先说两颗Orin-X自动驾驶芯片,508TOPS的算力已经是行业里顶尖的排名。特斯拉的HW3.0芯片,单芯片算力72TOPS,目前特斯拉使用的是双芯片方案,算力达到144TOPS。而英伟达提供的Orin-X单颗芯片算力达到254TOPS,要这么高的算力为了什么?

其一,为了满足更强大的感知设备,支撑起800万像素摄像头+激光雷达的融合感知。其二,系统对算力的需求是持续提升的,硬件的算力资源需要提前预留好。

首先,摄像头对于芯片算力的需求不仅仅与摄像头自身性能有关,还和摄像头分辨率、帧率等条件有关。如果算法不变,那高分辨率摄像头在识别同样物体的时候,需要的算力就越大。同时,原来的算法也不用完全重写。

就拿小鹏举例,XPILOT 3.5用的三目摄像头像素为200万,主控制芯片是英伟达的Xavier。而到了XPILOT 4.0控制器升级到Orin-X芯片,算力提高、摄像头也升级到了双目摄像头800万像素。但,两代控制器类型相似,所以XPILOT 3.5的算法基本可以沿用到XPILOT 4.0上,但一定得做出相应的算法调整以提高其综合性能。

另外,800万像素摄像头相比目前XPILOT 3.5的200万像素摄像头而言,性能上的优势也显而易见。拿前向摄像头距离,100-200万像素摄像头有效距离最远150米,视场角之后又50°左右,但800万像素摄像头最远探测200米的同时还能有120°左右的视场角。高分辨率摄像头好处在于能够看得更远,更清晰,能有更好的视觉感知能力。

然后在XPILOT 4.0上的激光雷达应该会从大疆换到RoboSense的产品,后者的性能更优。说几个明显的优势,探测距离最远200米、解析度0.2°x0.2°。延展一下,RoboSense M1具备了“自动变焦技术”改变摄像头焦距值的大小,能兼起若干个定焦距镜头的作用,为环境感知提供方便条件,好像也更适合小鹏XPILOT 4.0的“全场景智能辅助驾驶”这一功能。

说白了,小鹏XPILOT 3.5是为了实现NGP进城,但归根结底高速NGP、城市NGP和VPA停车场记忆泊车这些功能还都是独立运行的。而XPILOT 4.0要实现这些功能的相互融合,即端对端的出行,以上功能可以兼容。

而根据现阶段“XPILOT 3.5 演示版”的测试结果来看,网络上对于现阶段的城市NGP多评论为“生涩、有待优化”之词。问题集中在“误杀”和“换道难”两个点上,但,个人认为这与感知设备的关系不是很大,在XPILOT 4.0上即便提升了更强更细腻的感知能力之后,想在城市道路中解决好这些问题,还需要在算法上做些更协调的调整。

总结

总的来说,智能驾驶下半场的布局,小鹏XPILOT 3.5在2022年上半年推送、XPILOT 4.0的首款车型在2021年内亮相,全场景智能辅助驾驶功能在2023年上半年上线。特斯拉FSD如果依旧不在中国本土化落地,那么,小鹏很有可能取代它在国内市场的地位。等小鹏这些“规划”都一一实现的时候,这家“科技公司”能给未来出行带来怎样的变革,值得期待。

另外,关于XPILOT 4.0的高算力,我认为是在给XPILOT 5.0的“向全自动驾驶进化”铺路。之所以高算力,应该是做出了给未来的算法做出的冗余设计。小鹏还差两个“0.5”才能进阶到XPILOT 5.0,这其中又会做出怎样的调整,等明年1024再看。

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